场效应三极管放大电路的分析方法.doc

3.3 场效应三极管放大电路的分析方法 3.3.1 共源组态基本放大电路 对于采用场效应三极管的共源基本放大电路，可以与共射组态接法的基本放大电路相对应，只不过场效应三极管是电压控制电流源，即VCCS。共源组态的基本放大电路如图03.28所示。与较共源和共射放大电路比较，它们只是在偏置电路和受控源的类型上有所不同。只要将微变等效电路画出，就是一个解电路的问题了。(a)采用结型场效应管 (b)采用绝缘栅场效应管 图03.28 共源组态接法基本放大电路 (1) 直流分析 图03.29 共源基本放大电路的直流通路 将共源基本放大电路的直流通路画出，如图03.29所示。图中Rg1、Rg2是栅极偏置电阻，R是源极电阻，Rd是漏极负载电阻。与共射基本放大电路的Rb1、Rb2，Re和Rc分别一一对应。而且只要结型场效应管栅源PN结是反偏工作，无栅流，那么JFET和MOSFET的直流通路和交流通路是一样的。 根据图03.29可写出下列方程 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGS（off）)2 VDSQ= VDDIDQ(Rd+R)于是可以解出VGSQ、IDQ和VDSQ。 (2) 交流分析 画出图03.28电路的微变等效电路，如图03.30所示。与双极型三极管相比，输入电阻无穷大，相当开路。VCCS的电流源 s还并联了一个输出电阻rds，在双极型三极管的简化模型中，因输出电阻很大视为开路，在此可暂时保留。其它部分与双极型三极管放大电路情况一样。 图03.30 微变等效电路 电压放大倍数 输出电压为 如果有信号源内阻RS时 =gmRLRi / (Ri +RS)式中Ri是放大电路的输入电阻。 输入电阻 Ri= Rg1Rg2 输出电阻 为计算放大电路的输出电阻，可按双口网络计算原则将放大电路画成图03.31的形式。 图03.31 计算Ro的电路模型 将负载电阻RL开路，并想象在输出端加上一个电源 ，将输入电压信号源短路，但保留内阻。然后计算 ，于是 Ro= rdsRd 3.3.2 共漏组态基本放大电路 共漏组态基本放大电路如图03.32所示，其直流工作状态和动态分析如下。 图03.32 共漏组态放大电路 图03.33 共漏放大电路的直流通路 (1) 直流分析 将共漏组态接法基本放大电路的直流通路画于图03.33之中，于是有 VG=VDDRg2/(Rg1+Rg2) VGSQ= VGVS= VGIDQR IDQ= IDSS1(VGSQ /VGSoff)2 VDSQ= VDDIDQR由此可以解出VGSQ、IDQ和VDSQ。 (2) 交流分析 将图03.32的CD放大电路的微变等效电路画出，如图03.34所示。 图03.34 共漏放大电路的微变等效电路 电压放大倍数 由图03.34可知 式中RL= R/RL。 为正，表示输入与输出同相，当gmRL1时， 1。比较共源和共漏组态放大电路的电压放大倍数公式，分子都是gmRL，分母对共源放大电路是1，对共漏放大电路是(1+ gmRL)。 输入电阻 输出电阻 计算输出电阻的原则与其它组态相同，将图03.34改画为图03.35。 图03.35 求输出电阻的微变等效电路 3.3.3 共栅组态基本放大电路 共栅组态放大电路如图03.36所示，其微变等效电路如图03.37所示。 图03.36共栅组态放大电路 图03.37 共栅放大电路微变等效电路 (1)直流分析 与共源组态放大电路相同。 (2)交流分析 电压放大倍数 输入电阻 输出电阻 RoRd3.3.4 三种接法基本放大电路的比较 三种基本放大电路的比较如下 组态对应关系 CE / CB / CC CS / CG / CD 电压放大倍数 CE：CS：CC：CD： CB：CG：输入电阻Ri CE： Rb/ CS：Rg1 / Rg2CC：Rb/ CD：Rg+( Rg1 / Rg